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农业用地是导致陆地系统土壤碳损失的主要原因。寻找新的农业耕作方式,在高产、高投入的情况下,仍可以使系统保持碳汇能力,成为研究热点。近三十年,温室,特别是塑料大棚蔬菜种植(plastic greenhouse vegetable cultivation, PGVC)在中国的发展十分迅猛,使中国迅速成为面积第一(占全球面积90%)的国家。PGVC为农民带来很大效益,但这种来自露天蔬菜种植(conventional open field vegetable cultivation, CVC)相对较新的耕作系统的碳平衡情况,尤其是将农业生产过程中碳释放考虑后新系统扮演了碳源还是碳汇角色,目前仍不确定。本研究基于质量平衡法和碳循环全程分析法(full carbon cycle analysis),对中国PGVC系统净碳流进行了估算。研究样点遍及了中国23个省、4个直辖市、5个自治区,共39个区的195个样点。除碳平衡外,本文还简要分析了PGVC系统所提供的其他生态服务功能。研究结果如下：1.考虑了建设成本和经营过程的人力投入后,中国PGVC系统相对于大气系统表现为净碳汇,净碳流为0.58±0.27 Mg C ha-1 yr-1 (1Mg=106g),碳吸收能力是CVC系统(同样也是净碳汇,0.23±0.23 Mg C ha-1 yr-1)的2.5倍。两种操作系统这种碳吸收增幅(即△净碳流)在中国呈现区域性差异,表现为北方高于南方。2.CVC系统转变为PGVC系统后,耕层(0-20 cm)土壤有机碳含量在40年时间内增加了41%(变化率：0.96 Mg C ha-1 yr-1);但PGVC系统SOC随耕作年限先增后减,最后趋于平缓。有机碳增加幅度呈现明显的区域性,中国北部处于温带的地区SOC增加幅度显著高于南部亚热带地区。PGVC仅对耕层C含量产生影响,对土壤深层(20-100 cm)影响不大。但由于耕层SOCD占1m深SOCD的比例较大,因此,PGVC系统1 m深土壤层SOCD同样高于CVC系统。3. PGVC系统NPP是邻近CVC系统的约1.7倍(PGVC:8.87±0.46 Mg C ha-1 yr-1; CVC:5.36±0.66 Mg C ha-1 yr-1)。两种种植系统NPP差异呈现北方区域高南方区域低的空间分布规律。区域间的气候差异导致了两种操作系统NPP产生差异,同时温室的使用在中国不同区域功能不同,致使温室耕作NPP的增幅存在空间差异。4.综合土壤和植被碳流,中国PGVC系统NEP为3.10±0.28 Mg C ha-1,表现为净碳固定。相应地,CVC系统虽同样为碳固定(1.33±0.34 Mg C ha-1 yr-1),但固碳量不足PGVC系统的1/2。5.中国PGVC系统碳密度(作物碳+土壤碳,其中土壤深度0-100 cm)为122.99 Mg C ha-1,但其中93%来自土壤碳。PGVC系统碳密度是CVC系统碳密度的1.2倍,但PGVC系统碳储量远低于CVC系统。这主要源于两种耕作系统的面积差异较大,PGVC系统种植面积仅占CVC系统面积的12%。6.CVC系统转变为PGVC系统后,农业操作相关的碳释放量大大高于原系统——(CVC)达4倍；两种系统农业操作碳释放差异程度中国北部高于南部；PGVC系统农业操作碳释放情况在各区域也存在空间差异,总体为北部高、南部低,北部是南部的约两倍。7. PGVC系统比CVC系统除提供更多的蔬菜产品和拥有更强的固碳能力外,还具备其他调节服务(如土壤保持、节水等)且均高于CVC系统,但同时也比CVC系统多产生了一些负面环境影响(如土壤盐渍化、N20释放及废弃塑料白色污染)。但总体而言,PGVC系统仍有着较优的环境效益,并为农民带来较高的净收益。8.基于目前PGVC系统的净碳吸收量(净碳流),假设将中国50%的蔬菜种植田转变为PGVC系统,那么整个蔬菜种植系统的碳吸收能力将增加3.2 Tg C(1 Tg=1012 g)；如果100%转变为温室种植,系统的碳吸收将会增加7.4 Tg C在此前提下(100%转变为PGVC系统),中国整个蔬菜种植系统的碳吸收将可抵消每年由于化石燃料燃烧而造成的碳释放(1,500 Tg C)的1.8%。